RU2469232C1 - Heat station protection system - Google Patents

Heat station protection system Download PDF

Info

Publication number
RU2469232C1
RU2469232C1 RU2011117903/06A RU2011117903A RU2469232C1 RU 2469232 C1 RU2469232 C1 RU 2469232C1 RU 2011117903/06 A RU2011117903/06 A RU 2011117903/06A RU 2011117903 A RU2011117903 A RU 2011117903A RU 2469232 C1 RU2469232 C1 RU 2469232C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
shut
return
protection system
impulse
Prior art date
Application number
RU2011117903/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Коленко
Надежда Васильевна Шестрюк
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение АРКОН"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение АРКОН" filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение АРКОН"
Priority to RU2011117903/06A priority Critical patent/RU2469232C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2469232C1 publication Critical patent/RU2469232C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pipe Accessories (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: heat station protection system includes cutoff valves of normally open type, which are installed in supply and return pipelines. Cutoff valve in return valve is set for the closing force that exceeds the closing force of cutoff valve installed in supply pipeline by 30-40%. Pressure sensor is made in the form of an impulse valve. The latter is directly connected on one side by means of an impulse tube to return pipelines, and on the other side by means of impulse tubes through cable group to drives of cutoff valves. Two control throttles and a nozzle are made in the above valve unit. Protection system is connected to impulse tube drain.
EFFECT: improving reliability of the protection system owing to using the energy of the working medium itself and organising safe high-velocity operating mode of cutoff valves.

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть широко реализовано в тепловых пунктах с зависимой схемой присоединения систем отопления и вентиляции к тепловым сетям.The invention relates to the field of power engineering and can be widely implemented in heating units with a dependent scheme for connecting heating and ventilation systems to heating networks.

Известна система защиты теплового пункта, состоящая из ручной запорной арматуры, устройства контроля давления, установленных на подающем трубопроводе рабочей среды от сетевого подающего трубопровода к тепловому пункту, и ручной запорной арматуры, приборов контроля давления и предохранительного клапана, установленных на обратном трубопроводе от теплового пункта к сетевому обратному трубопроводу (см. Пырков В.В. Современные тепловые пункты. Автоматика и регулирование, Киев, Такi справи, 2007 г., стр.38-44 и рис.8.8.).A known system for protecting a heating unit, consisting of manual shut-off valves, pressure control devices installed on the supply pipe of the working medium from the mains supply pipe to the heating unit, and manual shut-off valves, pressure monitoring devices and safety valves installed on the return pipe from the heating unit to a network return pipe (see Pyrkov VV Modern heat points. Automation and regulation, Kiev, Taki spravi, 2007, pp. 38-44 and Fig. 8.8.).

Существенный недостаток известной системы, несмотря на ее простоту, состоит в том, что в случае срабатывания предохранительного клапана сброс значительных объемов рабочей среды должен производиться в специальные накопительные емкости, а в крайнем случае - в канализацию.A significant drawback of the known system, despite its simplicity, is that in the event of a safety valve tripping, a significant amount of the working medium must be discharged into special storage tanks, and in extreme cases, into the sewer.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является система защиты теплового пункта, содержащая отсечной клапан нормально закрытого типа с электронным блоком управления и датчик давления, установленные на подающем трубопроводе рабочей среды от сетевого подающего трубопровода к тепловому пункту, а также отсечного клапана нормального закрытого типа, управляемого от электронного блока, установленного на обратном трубопроводе от теплового пункта к сетевому обратному трубопроводу (см. Бриггеман А., Рухлов Ю. Приглашение к размышлению о применении систем HIPPS // журнал «Мегапаскаль» №1, 2008, стр.36-38). Данная система, позволяя исключить или минимизировать потери рабочей среды за счет автоматического отключения теплового пункта от источника аварийного давления, обладает рядом недостатков:The closest in technical essence and the achieved effect is the protection system of the heating unit, containing a normally-closed type shut-off valve with an electronic control unit and a pressure sensor installed on the working medium supply pipe from the mains supply pipe to the heating station, as well as a normal closed type shut-off valve, controlled from an electronic unit installed on the return pipe from the heat point to the network return pipe (see A. Briggeman, Yu. Invitations thinking about the use of HIPPS systems // Megapascal Magazine No. 1, 2008, pp. 36-38). This system, allowing to exclude or minimize losses of the working environment due to automatic disconnection of the heat point from the source of emergency pressure, has several disadvantages:

- возможность возникновения гидроударов в тепловых сетях из-за нерегламентируемой скорости закрывания отсечных клапанов;- the possibility of hydraulic shock in heating networks due to the unregulated closing speed of shut-off valves;

- установка клапанов нормально закрытого типа создает возможность размораживания магистралей теплового пункта в зимнее время при длительном отключении теплового пункта от сетевых трубопроводов в случае аварийного срабатывания системы;- installation of normally-closed type valves makes it possible to defrost the heat supply pipelines in winter with a long-term disconnection of the heat supply from network pipelines in the event of an emergency operation of the system;

- необходимость в двухуровневой системе управления отсечными клапанами;- the need for a two-level control system for shut-off valves;

- необходимость дублирования датчиков давления, установки резервного электропитания из-за возможного отказа основного источника питания и датчиков;- the need for duplication of pressure sensors, installation of backup power supply due to a possible failure of the main power source and sensors;

- возможность отказа электронного блока управления;- the possibility of failure of the electronic control unit;

- высокая стоимость системы и обязательность в высококвалифицированном обслуживающем персонале.- The high cost of the system and the obligation of highly qualified staff.

Решаемая задача - повышение надежности системы защиты за счет использования энергии самой рабочей среды, алгоритма закрытия и открытия отсечного клапанов и организации безопасного скоростного режима их работы.The task at hand is to increase the reliability of the protection system by using the energy of the working medium itself, the algorithm for closing and opening shut-off valves and organizing a safe high-speed mode of their operation.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а следовательно, оно соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень».The analysis of the prior art made it possible to establish that the applicant has not found an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, and therefore, it meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Сущность изобретения поясняется рисунком, на котором отражена схема предлагаемой защиты теплового пункта. Система защиты состоит из отсечного клапана 1 нормально открытого типа с поршневым приводом 2 и пружиной 3, установленного на подающем трубопроводе 4 рабочей среды к тепловому пункту 5 от сетевого подающего трубопровода 6, а также отсечного клапана 7 нормально открытого типа с поршневым приводом 8 и пружиной 9, установленного на обратном трубопроводе 10 от теплового пункта 5 к обратному сетевому трубопроводу 11, при этом усилие пружины 9, удерживающей через поршневой привод 8 отсечной клапан 7 в открытом положении, выполнено на 30…40% сильнее пружины 3 в отсечном клапане 1. Кроме того система защиты включает импульсный клапан 12 и арматурный блок 13, при этом импульсный клапан 12 с одной стороны подключен с помощью импульсной трубки 14 непосредственно к сетевому обратному трубопроводу 11, а с другой стороны - через арматурный блок 13 к поршневым приводам 2 и 9 отсечных клапанов 1 и 7 посредством импульсных трубок 15 и 16, а кроме того, в арматурном блоке 13 выполнено два регулирующих дросселя, один дроссель 17, регулируя расход рабочей среды, поступающей в арматурный блок 13 после импульсного клапана 12, обеспечивает безопасную скорость закрытия отсечного клапана 1 и 7, а другой дроссель 18, корректируя расход рабочей среды, поступающий к приводу отсечного клапана 7, обеспечивает компенсацию влияния сопротивления импульсной трубки 15 на скорость закрытия отсечного клапана 1, ибо длина трубки 15 из-за монтажа арматурного блока 13 и импульсного блока 12 в непосредственной близости от клапана 7 во много раз может быть больше длины импульсной трубки 16. В арматурном блоке 13 установлена также дюза 19, обеспечивающая сброс рабочей среды из приводов отсечных клапанов 1 и 7 в дренаж с помощью импульсной трубки 20.The invention is illustrated in the figure, which reflects the scheme of the proposed protection of the heat point. The protection system consists of a shut-off valve 1 of a normally open type with a piston actuator 2 and a spring 3 installed on the supply pipe 4 of the working medium to the heat point 5 from the mains supply pipe 6, as well as a shut-off valve 7 of a normally open type with a piston drive 8 and a spring 9 installed on the return pipe 10 from the heat point 5 to the return network pipe 11, while the force of the spring 9, holding the shut-off valve 7 in the open position through the piston actuator 8, is 30 ... 40% stronger than the spring s 3 in the shut-off valve 1. In addition, the protection system includes a pulse valve 12 and a reinforcing unit 13, while the pulse valve 12 is connected on the one hand using the impulse pipe 14 directly to the network return pipe 11, and on the other hand, through the reinforcing unit 13 to piston actuators 2 and 9 of shut-off valves 1 and 7 by means of impulse tubes 15 and 16, and in addition, two control chokes are made in the reinforcing block 13, one choke 17, regulating the flow rate of the working medium entering the valve 13 after the pulse valve 12 provides a safe closing speed of the shut-off valve 1 and 7, and the other throttle 18, adjusting the flow rate of the working medium supplied to the shut-off valve 7, compensates for the influence of the resistance of the impulse tube 15 on the closing speed of the shut-off valve 1, because the length of the tube 15 is the mounting of the reinforcing block 13 and the pulse block 12 in the immediate vicinity of the valve 7 can be many times greater than the length of the pulse tube 16. A nozzle 19 is also installed in the reinforcing block 13, which ensures the discharge of the working medium from the actuators section valves 1 and 7 into the drain using a pulse tube 20.

Работа системы защиты теплового пункта происходит следующим образом. В работе разветвленной тепловой сети с зависимой схемой присоединения потребителей тепла, отличающих как по расходным, так и напорным характеристикам, могут происходить отказы в работе оборудования, например, отключение насосов перекачивающих станций (на схеме не показаны), которые в конечном итоге приводят к росту давления рабочей среды в обратном сетевом трубопроводе 11 и присоединенном к нему обратном трубопроводе 10 до значения, требующего включения защиты теплового пункта 5. При повышении давления в обратном сетевом трубопроводе 11 до настроечного значения импульсный клапан 12, который соединен импульсной трубкой 14 непосредственно с обратным сетевым трубопроводом 11 и который работает по схеме регулятора прямого действия «до себя», открывается, и рабочая среда поступает в арматурный блок 13. В арматурном блоке 13 рабочая среда, пройдя через регулирующий дроссель 17, поступает по импульсной трубке 15 к поршневому приводу 2 отсечного клапана 1, а через регулирующий дроссель 18 по импульсной трубке 16 к поршневому приводу 8 отсечного клапана 7, а кроме того, небольшой расход рабочей среды через дюзу 19 и импульсную трубку 20 сбрасывается в дренаж. Под действием давления рабочей среды, поступающей в поршневые приводы 2 и 8 отсечных клапанов 1 и 7, последние закрываются и отсекают тепловой пункт 5 от сетевых трубопроводов 6 и 11. При снижении давления в обратном сетевом трубопроводе 11 и соответственно на входе импульсного клапана 12 ниже давления настройки, импульсный клапан 12 закрывается и теплоноситель из приводов отсечных клапанов 1 и 7 сбрасывается через дюзу 19 и импульсную трубку 20 в дренаж, отсечные клапаны 1 и 7 под действием пружин 3 и 8, действующих через поршневые привода 2 и 9, открываются.The operation of the protection system of the heat point is as follows. An operation of a branched heat network with a dependent scheme for connecting heat consumers that differ in both flow and pressure characteristics can cause equipment failures, for example, shutdown of pumps of pumping stations (not shown in the diagram), which ultimately lead to an increase in pressure the working medium in the return network pipe 11 and the return pipe 10 connected to it to a value that requires the protection of the heat point 5 to be turned on. When the pressure in the return network pipe 11 increases The setting value of the pulse valve 12, which is connected by the pulse tube 14 directly to the return network pipe 11 and which operates according to the direct-acting regulator circuit, opens, and the working medium enters the reinforcing unit 13. In the reinforcing unit 13, the working medium, passing through the regulating throttle 17 enters through the impulse pipe 15 to the piston actuator 2 of the shut-off valve 1, and through the regulating inductor 18 through the impulse tube 16 to the piston actuator 8 of the shut-off valve 7, and in addition, a small flow rate her environment through the nozzle 19 and the impulse tube 20 is discharged into the drainage. Under the influence of the pressure of the working medium entering the piston actuators 2 and 8 of the shut-off valves 1 and 7, the latter are closed and cut off the heat point 5 from the network pipelines 6 and 11. When the pressure in the return network pipe 11 and, respectively, at the inlet of the pulse valve 12 is lower than the pressure settings, the pulse valve 12 closes and the coolant from the shut-off valve actuators 1 and 7 is discharged through the nozzle 19 and the pulse tube 20 into the drain, the shut-off valves 1 and 7 under the action of springs 3 and 8, acting through the piston actuators 2 and 9, opening are.

Для безопасного отключения и подключения теплового пункта 5 к сетевым трубопроводам 6 и 11 в соответствии с правилами эксплуатации тепловых сетей закрытие и открытие отсечных клапанов 1 и 2 при срабатывании системы защиты должно происходить в следующей последовательности:For safe shutdown and connection of heat point 5 to network pipelines 6 and 11 in accordance with the rules for operating heating networks, the closing and opening of shut-off valves 1 and 2 when the protection system is triggered should occur in the following sequence:

- при закрытии первым закрывается отсечной клапан 1, установленный на подающем трубопроводе 4, а затем - отсечной клапан 7 на обратном трубопроводе 10;- when closing, the shut-off valve 1, installed on the supply pipe 4, is first closed, and then the shut-off valve 7 on the return pipe 10;

- при открытии - наоборот, первым должен открываться отсечной клапан 7 на обратном трубопроводе 10.- at opening - on the contrary, the shut-off valve 7 on the return pipe 10 should be the first to open.

Такая последовательность срабатывания отсечных клапанов 1 и 7 достигается тем, что отсечной клапан 7 на обратном трубопроводе 10 отстроен за счет пружины 9 привода 8 на усилие закрытия на 30-40% выше, чем усилие закрытия отсечного клапана 1 на подающем трубопроводе 9.This sequence of operation of the shut-off valves 1 and 7 is achieved by the fact that the shut-off valve 7 on the return pipe 10 is rebuilt due to the spring 9 of the actuator 8 at a closing force of 30-40% higher than the closing force of the shut-off valve 1 on the supply pipe 9.

Для исключения гидроударов, особенно при высоких давлениях настройки, предусмотрена возможность регулирования скорости закрытия отсечных клапанов 1 и 7. В зависимости от конкретной тепловой сети безопасная скорость закрытия отсечных клапанов 1 и 7 достигается с помощью регулирующего дросселя 17. Кроме того, как отмечалось ранее, для компенсации влияния сопротивления импульсной трубки 15 на скорость закрытия отсечного клапана 1 подача рабочей среды в привод 8 отсечного клапана 7 производится через регулирующий дроссель 18.In order to exclude water hammer, especially at high setting pressures, it is possible to control the closing speed of shut-off valves 1 and 7. Depending on the particular heating network, a safe closing speed of shut-off valves 1 and 7 is achieved using the regulating throttle 17. In addition, as noted earlier, for compensation for the influence of the resistance of the impulse tube 15 on the closing speed of the shut-off valve 1, the supply of the working medium to the actuator 8 of the shut-off valve 7 is made through a control throttle 18.

Таким образом, в предлагаемой системе защиты производится безопасное отключение теплового пункта 5 при аварийном повышении давления в обратном сетевом трубопроводе 11 и его автоматическое подключение при устранении причины срабатывания, при этом надежность работы системы гарантируется за счет предложенной схемы и принципа ее работы, за счет использования энергии самой рабочей среды при соблюдении заданного алгоритма закрытия и открытия отсечных клапанов 1 и 7 со скоростью, исключающей возникновение гидроударов в тепловых сетях.Thus, in the proposed protection system, the heat point 5 is safely turned off during an emergency increase in pressure in the return network pipe 11 and it is automatically connected when the cause of the operation is eliminated, while the reliability of the system is guaranteed by the proposed circuit and the principle of its operation, due to the use of energy the working environment itself, subject to the specified algorithm for closing and opening shut-off valves 1 and 7 at a speed that excludes the occurrence of water hammer in heating networks.

Сравнение существенных признаков предложенного и известных решений дает основание считать, что предложенное техническое решение отвечает критериям «изобретательский уровень» и промышленная применяемость.Comparison of the essential features of the proposed and known solutions gives reason to believe that the proposed technical solution meets the criteria of "inventive step" and industrial applicability.

Claims (1)

Система защиты теплового пункта, содержащая отсечной клапан нормально закрытого типа с электронным блоком управления и датчик давления, установленные на подающем трубопроводе рабочей среды от сетевого подающего трубопровода к тепловому пункту, а также отсечной клапан нормально закрытого типа, управляемый от электронного блока, установленный на обратном трубопроводе от теплового пункта к сетевому обратному трубопроводу, отличающаяся тем, что на подающем и обратном трубопроводах установлены отсечные клапаны нормально открытого типа, при этом отсечной клапан на обратном трубопроводе отстроен на усилие закрытия, на 30-40% превышающее усилие закрытия отсечного клапана, установленного на наддающем трубопроводе, а датчик давления выполнен в виде импульсного клапана, который с одной стороны с помощью импульсной трубки непосредственно подключен к обратному сетевому трубопроводу, а с другой - импульсными трубками через арматурный блок, который дополнительно снабжена система, к приводам отсечных клапанов, при этом в арматурном блоке выполнены два регулирующих дросселя и дюза, соединенная с дренажом импульсной трубкой. A protection system for a heating unit, comprising a normally-closed type shut-off valve with an electronic control unit and a pressure sensor installed on the working medium supply pipe from the network supply pipe to the heating unit, as well as a normally-closed type shut-off valve, controlled from the electronic unit, installed on the return pipe from a heat point to a network return pipe, characterized in that shut-off valves of a normally open type are installed on the supply and return pipelines, at the same time, the shut-off valve on the return pipe is set up for the closing force, 30-40% higher than the closing force of the shut-off valve installed on the pressure pipe, and the pressure sensor is made in the form of a pulse valve, which, on the one hand, is connected directly to the return network via a pulse tube to the pipeline, and on the other hand, by impulse tubes through the reinforcing block, which is additionally equipped with the system, to the shut-off valve drives, while in the reinforcing block there are two control chokes and a nozzle connected to drainage by an impulse tube.
RU2011117903/06A 2011-06-23 2011-06-23 Heat station protection system RU2469232C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011117903/06A RU2469232C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Heat station protection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011117903/06A RU2469232C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Heat station protection system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2469232C1 true RU2469232C1 (en) 2012-12-10

Family

ID=49255789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011117903/06A RU2469232C1 (en) 2011-06-23 2011-06-23 Heat station protection system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2469232C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2042160A (en) * 1979-01-11 1980-09-17 Danfoss As Improvements in or relating to heating control in circulated-fluid heating installations
SU1229498A1 (en) * 1984-11-29 1986-05-07 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тепло -И Массообмена Им.А.В.Лыкова Safety device
RU2232351C2 (en) * 2002-09-16 2004-07-10 Закрытое акционерное общество "Взлет" Automatic heat-supply station
RU2300709C2 (en) * 2005-04-22 2007-06-10 Закрытое акционерное общество "Взлет" Automated heating station of heating system (variants)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2042160A (en) * 1979-01-11 1980-09-17 Danfoss As Improvements in or relating to heating control in circulated-fluid heating installations
SU1229498A1 (en) * 1984-11-29 1986-05-07 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тепло -И Массообмена Им.А.В.Лыкова Safety device
RU2232351C2 (en) * 2002-09-16 2004-07-10 Закрытое акционерное общество "Взлет" Automatic heat-supply station
RU2300709C2 (en) * 2005-04-22 2007-06-10 Закрытое акционерное общество "Взлет" Automated heating station of heating system (variants)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9415251B2 (en) System, in particular, fire-fighting system with valves
RU2367770C1 (en) Equipment system for gas field well controlling
CN102452538B (en) Passive automatic temperature decrease control system for oil tank
CN204459324U (en) Automatic flow control system and guide valve component
KR20180088726A (en) Proportional of hydraulic circuit to reduce and mitigate pressure Electro-hydraulic servovalve Closed-loop feedback control
RU2469232C1 (en) Heat station protection system
KR102610621B1 (en) Integrated pipe pressure control system for multiple pipeline
RU2367786C1 (en) Oil well
RU2367772C1 (en) Oil well pad
JP2014009887A (en) Drain recovery system
GB2535834A (en) Method for segmental control of auxillary feedwater flow
RU2010146722A (en) METHOD FOR CONTROL OF BOTTOM-CONTROLLING FITTINGS OF WELLS OF WELLS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU84053U1 (en) BUSH OF GAS-CONDENSATE WELLS
CN104005451A (en) Pre-opening pressure relief device
CN209355362U (en) A kind of superpressure duplicate protection system for heat supply heat distribution pipe network
CN108222130B (en) Intelligent adjustment method for water tank water injection by using intermittent water supplementing intelligent adjustment device
RU84453U1 (en) OIL AND GAS WELL
RU95784U1 (en) PROTECTION SYSTEM OF HEAT AND POWER EQUIPMENT
CN202145063U (en) Shaft seal cooling and sealing water system of drain pump in system for recovering waste heat of circulating water
CN110779347B (en) Intelligent control device for circulating water system and application method
CN216844159U (en) Pressure regulating system
CN216768527U (en) Drainage system protection device
RU160998U1 (en) HEATING FLOW REGULATOR
RU2731145C1 (en) Automatic pressure maintenance unit with filling function
RU2352758C1 (en) Equipment complex for controlling gas-condensate deposit well

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170624